第1章化學反應與能量轉(zhuǎn)化（考點串講）-2024-2025學年高二化學上學期期中考點大串講（魯科版2019選擇性必修1）

化學反應與能量轉(zhuǎn)化第一章考點串講目錄CONTENTS01020304化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池化學反應的熱效應電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解金屬的腐蝕與防護思

維

導

圖化學反應與能量轉(zhuǎn)化化學反應的熱效應反應熱化學反應的內(nèi)能變化與焓變熱化學方程式、燃燒熱化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池電能轉(zhuǎn)換為化學能

---電解原電池的基本概念原電池的應用化學電源電解池的基本概念電解池的應用蓋斯定律、焓變的計算金屬的腐蝕與防護金屬的腐蝕金屬的防護金屬腐蝕快慢的判斷化學反應的熱效應1考

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理考點01化學反應的熱效應1.定義：當化學反應在一定的溫度下進行時，反應所釋放或吸收的熱量稱為該反應在此溫度下的熱效應，簡稱反應熱（Q）。2.體系與環(huán)境：人為劃定的研究對象（物質(zhì)系統(tǒng)）稱體系，體系以外的其他部分稱環(huán)境。一、反應熱Q＞0表示反應吸熱，體系的能量升高。Q＜0表示反應放熱，體系的能量降低。考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱測定———測定中和反應的反應熱一、反應熱100mL1.0

mol/L的鹽酸、100mL1.0

mol/L氫氧化鈉溶液簡易量熱計、250mL燒杯、量筒(100mL)、溫度計、攪拌器（1）實驗藥品（2）實驗儀器（3）實驗原理Q＝－C（T2－T1）=－c

·m·Δtm=ρV溫度計測量量筒比熱考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱測定———測定中和反應的反應熱一、反應熱（4）實驗步驟量熱計的準備反應后體系溫度的測量反應物溫度的測量重復實驗測→調(diào)最高溫度點提高準確度溫度計攪拌器反應物簡易量熱計考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱測定———測定中和反應的反應熱一、反應熱（5）誤差分析實驗過程中有哪些因素會造成實驗誤差？①裝置本身缺陷：②實驗操作：③數(shù)據(jù)處理：如動作慢，造成熱量損失。保溫性能差。采用近似值計算，酸堿溶液的比熱容和密度均大于水。考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱測定———測定中和反應的反應熱一、反應熱（5）思考與討論②能否用濃硫酸代替鹽酸？對結(jié)果會產(chǎn)生什么影響？不能。濃硫酸溶解于水時放熱，所測數(shù)值會偏大。①如何提高實驗的準確度？ⅰ充分反應充分攪拌使堿稍過量ⅱ減小熱量損失保溫操作迅速考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱測定———測定中和反應的反應熱一、反應熱（5）思考與討論③實驗中是否可以更換溫度計？④能否測完酸后直接測量堿的溫度？那如何操作？不能，會存在儀器誤差。不能，殘留的酸與堿反應，造成酸堿消耗，熱量損失。測定一種溶液后必須用水沖洗干凈并用濾紙擦干再測別的溶液。⑤能否將NaOH分多次倒入熱量計中？不能，操作時動作要快，盡量減少熱量的散失。⑥玻璃攪拌器能否用金屬攪拌器代替？不能。原因是金屬質(zhì)攪拌器易導熱，造成熱量損失?？?/p>

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理考點01化學反應的熱效應5.中和熱一、反應熱H+(aq)+OH-(aq)

=H2O(l)放出的熱量為定值57.3kJ：在稀溶液中，酸與堿發(fā)生中和反應生成1mol液態(tài)水時所釋放的熱量。濃H2SO4NaOH（s）CH3COOH放熱稀釋溶解放熱電離吸熱BaSO4生成放熱發(fā)生中和反應時，由于所用的酸和堿有強弱、濃稀、狀態(tài)不同，是否生成沉淀，因而中和熱各不相同。考

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理考點01化學反應的熱效應如果反應過程中體系沒有做功（如反應前后體系體積不變且沒有做電功等其他功），則1.內(nèi)能變化（U）：體系內(nèi)物質(zhì)所含各種微觀粒子的能量總和。二、化學反應的內(nèi)能變化與焓變內(nèi)能的變化△U=U(反應產(chǎn)物)-U(反應物)U(反應產(chǎn)物)＞U(反應物)U(反應產(chǎn)物)＜U(反應物)則反應吸收能量則反應放出能量△U=Q考

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理考點01化學反應的熱效應2.化學反應的焓變：反應產(chǎn)物的焓與反應物的焓之差，稱為反應焓變二、化學反應的內(nèi)能變化與焓變ΔH＝H(反應產(chǎn)物)－H(反應物)注意：①ΔH必須帶有“＋”

或“－”

②必須標出的ΔH單位kJ/mol。

吸熱反應：△H為“＋”或△H＞0放熱反應：△H為“－”或△H＜0考

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理考點01化學反應的熱效應3.反應熱：二、化學反應的內(nèi)能變化與焓變反應前后焓的變化斷鍵吸熱、成鍵放熱

宏觀認識微觀理解反應熱考

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理考點01化學反應的熱效應三、熱化學方程式1.概念：2.意義：不僅表示化學反應中物質(zhì)的變化，也表示化學反應中熱量的變化。3.注意事項：①化學計量數(shù)表示參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量，不表示個數(shù)。②化學計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分數(shù)。表示參加反應的物質(zhì)的物質(zhì)的量和反應熱的關系的方程式。4.書寫：③標明溫度和壓強，不標默認25℃、101kPa。②標明物質(zhì)的聚焦狀態(tài)（s、l、g和aq）。④標明反應熱，?H要有“＋”、“－”號、單位kJ/mol。①寫出正確的化學方程式?？?/p>

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理考點01化學反應的熱效應三、熱化學方程式5.運算規(guī)則：熱化學方程式的計量數(shù)變化、反應方向變化和方程式疊加，?H如何變化呢?②化學方程式換方向，?H變符號。③化學方程式相加，?H相加。①化學計量數(shù)擴大n倍，?H擴大n倍。

②H2O(g)=H2O(l)?H2=－44.0kJ/mol

①式+②式=③式?H1+?H2=?H3考

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理考點01化學反應的熱效應四、燃燒熱101kPa時，1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量。1.概念：C→CO2(g)H→H2O(l)S→SO2(g)N→N2(g)2.單位：kJ/mol3.意義：表示1molH2完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量H2(g)+1/2O2(g)

H2O(l)

ΔH=-285.8kJ/mol考

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理考點01化學反應的熱效應四、燃燒熱4.燃燒熱熱化學方程式的書寫：例.已知C單質(zhì)

和CH4的燃燒熱分別為393.5kJ/mol、890.3kJ/mol，請寫出表達其燃燒熱的熱化學方程式。C(s)+O2(g)===CO2(g)

ΔH=-393.5kJ/molCH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-890.3kJ/mol燃燒熱熱化學方程是唯一的可燃物必須是1mol完全燃燒到指定產(chǎn)物注意考

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理考點01化學反應的熱效應五、蓋斯定律蓋斯定律內(nèi)容特點計算方法虛擬路徑法加合法一個化學反應，不管是一步完成的還是分幾步完成的，其反應熱是相同的。在一定條件下，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應進行的途徑無關。反應焓變的計算根據(jù)鍵能計算1根據(jù)焓值計算2根據(jù)蓋斯定律計算3典

例

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-1】【反應熱】將V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測量并記錄溶液溫度,實驗結(jié)果如圖所示(實驗中始終保持V1+V2=50mL)。下列敘述正確的是(

)A、做該實驗時環(huán)境溫度為22℃B、該實驗表明化學能可以轉(zhuǎn)化為熱能C、NaOH溶液的濃度約是1.00mol·L-1D、該實驗表明有水生成的反應都是放熱反應B典

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-2】【化學反應的內(nèi)能變化與焓變】下列變化為放熱的化學反應的是(

)

A、H2O(g)=H2O(l)

ΔH＝－44.0kJ/mol

B、2HI(g)=H2(g)＋I2(g)

ΔH＝＋14.9kJ/mol

C、形成化學鍵時共放出能量862kJ的化學反應

D、能量變化如圖所示的化學反應D典

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-3】【反應熱的計算】如圖所示N2(g)和O2(g)反應生成NO(g)過程中能量變化，判斷下列說法錯誤的是（

）A、該反應中反應物斷鍵吸收的總能量

高于生成物形成鍵放出的總能量B、2mol氣態(tài)氧原子結(jié)合生成O2(g)時，

能放出498kJ能量C、斷裂1molNO分子中的化學鍵，需要

吸收632kJ能量D、1molN2和1molO2的反應熱ΔH=-180kJ·mol-1D典

例

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-4】【反應熱的計算】N4

分子結(jié)構(gòu)為正四面體（如圖）。已知：斷裂

N4

(g)中

1mol

N－N

鍵吸收

193

kJ

能量，形成

N2

(g)中1molN

≡

N鍵放出

941

kJ

能量。下列說法正確的是（

）A、N4(g)比N2(g)更穩(wěn)定B、N4(g)=2N2(g)ΔH=+724kJ·mol-1C、形成

1molN4(g)中的化學鍵放出193kJ的能量D、1molN2(g)完全轉(zhuǎn)化為N4(g)，體系的能量增加362kJD典

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-5】【熱化學方程式】膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有希望用于未來的運載火箭和空間運輸系統(tǒng)。實驗測得：101kPa時，1molH2完全燃燒生成液態(tài)水，放出285.8kJ的熱量；1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2，放出890.3kJ的熱量。下列熱化學方程式書寫正確的是(

)A、CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝＋890.3kJ·mol－1B、CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJ·mol－1C、CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890.3kJD、2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)ΔH＝－285.8kJ·mol－1B典

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講考點01化學反應的熱效應

C典

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講考點01化學反應的熱效應【典例01-7】【蓋斯定律】已知下列反應的反應熱CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H1=-870.3kJ/molC(s)+O2(g)=CO2(g)△H2=-393.5kJ/molH2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol試計算下述反應的反應熱：2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)

△H

△H=2△H2+2△H3-△H1=-488.3kJ/mol化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池2考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池一、原電池1.概念：把化學能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，稱為原電池。2.實質(zhì)：氧化反應和還原反應分別在兩個不同的區(qū)域進行。3.工作原理：工作原理（反應方程式）負極（Zn）

正極（Cu）

總反應離子方程式：電子移動方向由_______極經(jīng)導線流向_______極（電流方向相反）離子移動方向陽離子向_______極移動，陰離子向_______極移動Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=H2↑Zn+2H+==Zn2++H2↑負正正負考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池一、原電池4.構(gòu)成條件：(1)具有兩個能導電的電極(2)具有電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)能自發(fā)進行氧化還原反應一般為兩種活動性不同的金屬或金屬與能導電的非金屬（石墨等）(3)電極間形成閉合回路用導線連接兩極與電解質(zhì)溶液共同形成閉合回路，也可以讓兩個電極直接接觸即原電池的總反應考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池一、原電池5.原電池電極的判斷：考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池二、原電池的應用(1)比較金屬活動性

兩種金屬分別作原電池的兩極時，一般作負極的金屬比正極的金屬活潑。(2)加快氧化還原反應的速率

一個氧化還原反應，構(gòu)成原電池時的反應速率比直接接觸的反應速率快。(3)設計原電池(4)用于金屬的防護

理論上，任何一個自發(fā)的氧化還原反應，都可以設計成原電池。利用原電池原理設計和制造原電池，可以將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能?？?/p>

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池三、原電池的分類化學電池一次電池二次電池燃料電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池氫氧燃料電池等鋰離子電池鎳氫電池普通鋅錳干電池鋰電池考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池四、原電池的分類---氫氧燃料電池電解質(zhì)酸性（H2SO4）堿性（NaOH）負極反應2H2－4e－=4H＋2H2+4OH-－4e-=4H2O正極反應O2＋4H＋＋4e－=2H2OO2+2H2O+4e-=4OH-總反應2H2＋O2=2H2O考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池四、原電池的分類---氫氧燃料電池O2一律在正極，O2（1mol）一律4e-（特例：產(chǎn)物為H2O2是2e-）考

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理考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池四、原電池的分類---甲烷燃料電池甲烷電池電解質(zhì)溶液為H2SO4電解質(zhì)溶液為KOH負極反應式

正極反應式

總反應式

CH4+2H2O-8e-=CO2+8H+CH4+10OH--

8e-=CO32-+7H2O2O2+

8H++

8e-=4H2O2O2+8e-+

4H2O=8OH-CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O典

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講【典例02-1】【原電池】下列有關鈉及其化合物的敘述正確的是

①金屬鈉著火時，可用細沙覆蓋滅火②切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗2Na＋O2===Na2O2③二氧化碳通過Na2O2粉末，固體物質(zhì)質(zhì)量增加④Na2O2用作呼吸面具的供氧劑A.①②③④ B.①③④C.②③ D.③④B考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池典

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講【典例02-2】【原電池的應用】將Na2O2投入CuSO4溶液中，可觀察到的現(xiàn)象是①生成白色沉淀②生成藍色沉淀③有氣泡產(chǎn)生④因為Na2O2具有漂白性，所以CuSO4溶液褪色A.①④ B.②③

C.①③ D.②B考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池典

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講【典例02-3】【原電池的分類】2.3g純凈的金屬鈉在干燥的空氣中被氧化后得到3.5g固體，由此判斷其產(chǎn)物是A.只有Na2O B.只有Na2O2

C.Na2O和Na2O2

D.無法確定C考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池典

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講【典例02-4】【原電池的分類】下列鑒別Na2CO3與NaHCO3固體的實驗不能達到實驗目的的是(

)

C考點02化學能轉(zhuǎn)換為電能---電池選項操作結(jié)論A分別取少許兩種固體于試管中加熱能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的為NaHCO3B分別取少許兩種固體于試管中，加水溶解后，滴加少量極稀的CaCl2溶液能產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3C分別取少許兩種固體于試管中，加水溶解后，滴加少量Ca(OH)2溶液產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3D分別取少許兩種固體于試管中，逐滴加入同濃度的稀鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的為NaHCO3電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解3考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理1.概念：2.工作原理：把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。構(gòu)成條件①直流電源；②兩個電極；③閉合回路；④電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)

電極陽極與電源_______相連，發(fā)生_______反應陰極與電源_______相連，發(fā)生_______反應離子流向陰離子移向______；陽離子移向______電子流向電源____極流向電解池____極；電解池____極流向電源____極正極氧化負極還原陽極陰極負陰正陽一、電解池考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理一、電解池3.電解池陰、陽極的判斷：考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理一、電解池4.電極產(chǎn)物的判斷及有關反應式的書寫：考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理二、惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型：考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理三、電解池的應用1.電解飽和食鹽水：考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理三、電解池的應用2.電鍍與銅的電解精煉的比較：考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解考

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理三、電解池的應用3.電冶煉鈉、鎂、鋁的原理：典

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講【典例03-1】【電解池】在相同條件下，通以相同的電量，分別電解足量的CuCl2溶液和AgNO3溶液，如果析出64g銅，則析出銀的質(zhì)量為（

）A．108g B．54g C．216g D．64gC考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解典

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講【變式03-1】【電解原理】近日，科學家開發(fā)了高活性磷化鐵催化劑用于選擇性電化學硝酸鹽還原為氨氣，工作原理如圖所示。下列敘述正確的是A．b極必須采用惰性材料且與電源負極連接B．一段時間后，KOH溶液濃度保持不變C．a(chǎn)極的主要電極反應為D．b極收集44.8L(標準狀況)時理論上有由a極向b極遷移C考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解典

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講【變式03-2】【電解原理】利用電化學原理合成氨的裝置如圖所示，科學家研究表明，Ag、Hg、Pt和Au等能促進氮氣合成氨。下列敘述正確的是A．該裝置可將電能全部轉(zhuǎn)化成化學能B．N極可選擇銅、鋅等材料C．M極反應式為D．4.48LH2發(fā)生氧化反應時轉(zhuǎn)移0.4mol電子C考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解典

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講【典例03-2】【電解原理的應用】下圖是課本中電解精煉銅的實驗裝置，有關說法不正確的是A．金屬銅和比銅活潑的鋅、鐵等金屬轉(zhuǎn)化為陽離子進入溶液中B．陽極泥是比銅不活潑的銀、金等貴重金屬C．電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度先減小后不變D．電解精煉銅和電鍍銅的過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加都相等D考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解典

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講【變式03-1】【電解原理的應用】如圖所示，工業(yè)電解飽和食鹽水時使用的陽離子交換膜法只允許Na+通過，其中箭頭方向表示Na+的移動方向。則下列說法錯誤的是A．電極a為電源負極 B．電極B可使用鐵棒C．2為氫氣

D．5為飽和食鹽水B考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解典

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講【變式03-2】【電解原理的應用】電解飽和食鹽水的實驗中，在U型管的兩端分別滴加無色酚酞試液，通電一會兒()A．產(chǎn)生黃綠色氣泡的電極一端溶液變紅 B．產(chǎn)生無色氣泡的電極一端溶液變紅C．兩端均變紅 D．兩端均不變紅B考點03電能轉(zhuǎn)換為化學能---電解金屬的腐蝕與防護4考點04金屬的腐蝕與防護考

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理一、金屬的腐蝕1.概念：金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。2.本質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過程。M－ne－→Mn+3.分類：(1)化學腐蝕：金屬其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接反應而引起的腐蝕。影響因素：和金屬本性、接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關。考點04金屬的腐蝕與防護考

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理3.分類：(2)電化學腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，發(fā)生原電池反比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應而被腐蝕;鋼鐵制品在潮濕空氣中的銹蝕就是電化學腐蝕電化學腐蝕又包括析氫腐蝕和吸氧腐蝕一、金屬的腐蝕考點04金屬的腐蝕與防護考

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理析氫腐蝕和吸氧腐蝕的對比：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件

電極反應負極

正極

總反應式

聯(lián)系更普遍水膜酸性較強(pH≤4.3)Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑水膜酸性很弱或呈中性O2＋2H2O＋4e－===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2一、金屬的腐蝕考點04金屬的腐蝕與防護考

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理二、金屬的防護

電化學保護法：犧牲陽極法陰極保護法1.原理:原電池原理。

2.要求:被保護的金屬作陰極,活潑性更強的金屬作陽極。

3.應用:鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊。考點04金屬的腐蝕與防護考

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理

電化學保護法：外加電流法1.